一、将调试信息输出到屏幕中
1.1 一般写法
我们平常在写代码时，肯定会有一些调试信息的输出：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
char szFileName[] = "test.txt";
FILE *fp = fopen(szFileName, "r");
if (fp == NULL)
{
// 文件打开失败，提示错误并退出
printf("open file(%s) error.\n", szFileName);
exit(0);
}
else
{
// 文件打开成功，进行相应的文件读/写操作
}
return 0;
}
假设当前目录下没有 test.txt 文件。当程序执行到第 7 行时，必然返回 NULL，这时候通过第 11 行的调试信息，我们可以帮助我们精确排查到程序退出的原因：原来是文件打开失败了。
那如果当前目录下存在 test.txt 文件，只是不可读呢？
- 同样输出了 open file(test.txt) error
在这种情况下如何快速定位文件打开失败的原因呢？我们可以考虑使用 errno。
1.2 使用 errno
errno 是记录系统的最后一次错误代码。错误代码是一个 int 型的值，在 errno.h 中定义。
#include <errno.h> // errno 头文件
#include <string.h> // strerror 头文件
// 文件打开失败，提示错误并退出
printf("open file(%s) error, errno[%d](%s).\n", szFileName, errno, strerror(errno));
修改后再次运行 main.exe：
如果代码中包含很多的调试信息呢？我们并不能一下子知道这条信息到底是在哪里打印出来的，于是，我们又想，能不能把当前调试信息所在的文件名和源码行位置也打印出来呢，这样不就一目了然了吗。基于此，便有了 1.3 的内容。
1.3 编译器内置宏
ANSI C 标准中有几个标准预定义宏：
__LINE__：在源代码中插入当前源代码行号__FILE__：在源文件中插入当前源文件名__FUNCTION_：在源文件中插入当前函数名__DATE__：在源文件中插入当前的编译日期__TIME__：在源文件中插入当前编译时间__STDC__：当要求程序严格遵循ANSI C标准时该标识被赋值为 1__cplusplus：当编写C++程序时该标识符被定义
于是我们这么修改输出语句：
// 文件打开失败，提示错误并退出
printf("[%s][%s:%d] open file(%s) error, errno[%d](%s).\n",
__FILE__,
__FUNCTION__,
__LINE__,
szFileName,
errno, strerror(errno));
- 从日志信息中，我们可以精确的获取到：main.c 文件中的 main 函数的第 16 行报错了，错误原因是 Permission denied
相比于之前，确实是能帮助我们精准的定位问题，但是，总不能每次都要写这么长的 printf 吧，有没有偷懒的办法呢？
1.4 使用可变宏输出调试信息
1.4.1 可变宏介绍
用可变参数宏（variadic macros）传递可变参数表，你可能很熟悉在函数中使用可变参数表，如：
在 1999 年版本的 ISO C 标准中，宏可以像函数一样，定义时可以带有可变参数。宏的语法和函数的语法类似，如下所示：
#define DEBUG(...) printf(__VA_ARGS__)
int main()
{
int x = 10;
DEBUG("x = %d\n", x); // 等价于 printf("x = %d\n", x);
return 0;
}
- 缺省号（
...）指可变参数 __VA_ARGS__宏用来接收不定数量的参数
这类宏在被调用时，它（这里指缺省号...）被表示成零个或多个符号（包括里面的逗号），一直到右括弧结束为止。当被调用时，在宏体（ macro body ）中，这些符号序列集合将代替里面的 _VA_ARGS_ 标识符。当宏的调用展开时，实际的参数就传递给 printf 了。
相比于 ISO C 标准，GCC 始终支持复杂的宏，它使用一种不同的语法从而可以使你可以给可变参数一个名字，如同其它参数一样。例如下面的例子：
#define DEBUG(format, args...) printf(format, args)
int main()
{
int x = 10;
DEBUG("x = %d\n", x); // 等价于 printf("x = %d\n", x);
return 0;
}
- 这和上面举的「ISO C」定义的宏例子是完全一样的，但是这么写可读性更强并且更容易进行描述
在标准 C 里，你不能省略可变参数，但是你却可以给它传递一个空的参数。例如，下面的宏调用在「ISO C」里是非法的，因为字符串后面没有逗号：
#define DEBUG(...) printf(__VA_ARGS__)
int main()
{
DEBUG("hello world.\n"); // 非法调用
}
GCC 在这种情况下可以让你完全的忽略可变参数。在上面的例子中，编译是仍然会有问题，因为宏展开后，里面的字符串后面会有个多余的逗号。为了解决这个问题， GCC 使用了一个特殊的##操作。书写格式为：
#define DEBUG(format, args...) printf(format, ##args)
-
这里，如果可变参数被忽略或为空，
##操作将使预处理器去除掉它前面的那个逗号 -
如果你在宏调用时，确实提供了一些可变参数，该宏定义也会工作正常，它会把这些可变参数放到逗号的后面
1.4.2 使用可变宏输出调试信息
有了 1.4.1 的基础知识，我们可以这么修改代码：
#define DEBUG(format, args...) \
printf("[%s][%s:%d] "format"\n", \
__FILE__, \
__FUNCTION__, \
__LINE__, \
##args)
// 文件打开失败，提示错误并退出
DEBUG("open file(%s) error, errno[%d](%s).", szFileName, errno, strerror(errno));
- 通过可变宏，完美解决了调试信息书写过长的问题
书写过长的问题解决后，又来新问题了，如果我想知道某一调试信息是何时被打印的呢？
下面让我们学习一下 Linux 中与时间相关的内容。
二、Linux 中与时间相关的函数
2.1 表示时间的结构体
通过查看头文件「/usr/include/time.h」和「/usr/include/bits/time.h」，我们可以找到下列四种表示「时间」的结构体